本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光元件以及包括其的有機(jī)發(fā)光顯示裝置。
背景技術(shù):
有機(jī)發(fā)光元件作為利用在施加電壓時(shí)自身發(fā)光的物質(zhì)的器件,具有高亮度、優(yōu)異的對(duì)比度、多色化、大視角、高響應(yīng)速度及低驅(qū)動(dòng)電壓的優(yōu)點(diǎn)。
此外,顯示圖像的有機(jī)發(fā)光顯示裝置由分別包括有機(jī)發(fā)光元件的多個(gè)像素構(gòu)成。其中,各個(gè)像素可以由兩個(gè)以上的發(fā)光區(qū)域構(gòu)成,該兩個(gè)以上的發(fā)光區(qū)域例如為紅色發(fā)光區(qū)域、綠色發(fā)光區(qū)域、藍(lán)色發(fā)光區(qū)域。
這種有機(jī)發(fā)光顯示裝置盡管具有上述優(yōu)點(diǎn),但是按照發(fā)光區(qū)域布置的有機(jī)發(fā)光元件中壽命短或效率低的有機(jī)發(fā)光元件成為問題。此外,在制造工藝上,通過按照發(fā)光區(qū)域?qū)Ω鱾€(gè)像素進(jìn)行圖案化,難以實(shí)現(xiàn)大面積化。
因此,需要這樣的有機(jī)發(fā)光顯示裝置:在有機(jī)發(fā)光顯示裝置的制造工藝上減小按照發(fā)光區(qū)域進(jìn)行圖案化的次數(shù)的同時(shí)提高有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光性能,或至少能夠保持與現(xiàn)有技術(shù)相同的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是提供提高發(fā)光性能的有機(jī)發(fā)光元件及包括有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)發(fā)光顯示裝置。
此外,本發(fā)明的目的是提供在制造時(shí)使發(fā)光區(qū)域的圖案化工藝最小化的有機(jī)發(fā)光元件及包括有機(jī)發(fā)光元件的有機(jī)發(fā)光顯示裝置。
技術(shù)方案
一方面,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件包括:第一電極,所述第一電極布置在基板上;第二電極,所述第二電極布置成與所述第一電極相互面對(duì);有機(jī)發(fā)光層,所述有機(jī)發(fā)光層布置在所述第一電極和所述第二電極之間,且包括布置在第一子像素中的第一有機(jī)發(fā)光層、布置在第二子像素中的第二有機(jī)發(fā)光層、以及布置在第三子像素中的第三有機(jī)發(fā)光層;空穴輸送層,所述空穴輸送層布置在所述第一電極和所述有機(jī)發(fā)光層之間;第一發(fā)光輔助層,所述第一發(fā)光輔助層布置在所述空穴輸送層和所述有機(jī)發(fā)光層之間,且布置在所述第一子像素中;第二發(fā)光輔助層,所述第二發(fā)光輔助層布置在所述空穴輸送層和所述有機(jī)發(fā)光層之間,且布置在所述第二子像素中;以及第三發(fā)光輔助層,所述第三發(fā)光輔助層在所述空穴輸送層和所述有機(jī)發(fā)光層之間布置在所述第一發(fā)光輔助層和所述第二發(fā)光輔助層上,且同時(shí)布置在所述第一子像素至所述第三子像素中。
另一方面,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光顯示裝置包括:驅(qū)動(dòng)晶體管,所述驅(qū)動(dòng)晶體管分別布置在發(fā)射不同顏色的光的第一子像素、第二子像素和第三子像素中;第一電極,所述第一電極布置在基板上;第二電極,所述第二電極布置成與所述第一電極相互面對(duì);以及與所述驅(qū)動(dòng)晶體管電連接的上述有機(jī)發(fā)光元件。
有益效果
根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件以及包括其的有機(jī)發(fā)光顯示裝置具有能夠提高有機(jī)發(fā)光元件的壽命和效率的效果。
此外,根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件以及包括其的有機(jī)發(fā)光顯示裝置具有能夠在制造時(shí)使發(fā)光區(qū)域的圖案化工藝最小化的效果。
附圖說明
圖1是根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的截面圖。
圖2是示出根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光輔助層的厚度的視圖。
圖3是示出根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件中的空穴輸送層和發(fā)光輔助層的homo能級(jí)的視圖。
圖4是根據(jù)對(duì)比例的有機(jī)發(fā)光元件的截面圖。
圖5a至圖5g是示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法的視圖。
圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的截面圖。
圖7是可以應(yīng)用實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示裝置的概念圖。
圖8是示出圖7的有機(jī)發(fā)光顯示面板的像素結(jié)構(gòu)的視圖。
圖9至圖11是將表1(藍(lán)色)、表2(綠色)、表3(紅色)的測(cè)量結(jié)果中的驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率以及壽命分別用曲線圖表示的視圖。
具體實(shí)施方式
下文,參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的截面圖。參照?qǐng)D1,根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200包括在基板100上發(fā)射不同顏色的光的第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3。
所述基板100可以使用在一般的有機(jī)發(fā)光元件中使用的基板?;?00可以由玻璃或透明塑料形成,也可以由硅、不銹鋼等半透明材料或非透明材料形成。
第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3可以分別為紅色(r)子像素、綠色(g)子像素和藍(lán)色(b)子像素。例如,如參照?qǐng)D7所說明的,所述紅色(r)子像素、綠色(g)子像素和藍(lán)色(b)子像素可以構(gòu)成有機(jī)發(fā)光顯示裝置500的各個(gè)像素p。
此外,所述有機(jī)發(fā)光元件200具有布置在基板100上的第一電極120、布置成與所述第一電極120相互面對(duì)的第二電極180、以及布置在所述第一電極120和第二電極180之間的有機(jī)發(fā)光層145。此時(shí),所述第一電極120可以是陽(yáng)極(anode)且第二電極180可以是陰極(cathode),然而,本發(fā)明的實(shí)施例不限于此。
例如,在反向型的情況下,第一電極120可以是陰極且第二電極180可以是陽(yáng)極。然而,在后述的實(shí)施例中,集中說明所述有機(jī)發(fā)光元件200的第一電極120是陽(yáng)極且第二電極180是陰極的結(jié)構(gòu)。
所述第一電極120可以在基板100的絕緣膜111上按子像素分離布置。通過形成在絕緣膜111上的接觸孔,布置在各個(gè)子像素上的第一電極120與包括源極、漏極、柵極和有源層等的晶體管中的源極和漏極中的任一者110進(jìn)行電連接。
所述第一電極120可以由功函數(shù)相對(duì)高的材料形成。例如,第一電極120可以由諸如ito(銦錫氧化物)、izo(銦鋅氧化物)、zno(氧化鋅)、azo(摻鋁氧化鋅)、in2o3(氧化銦)或sno2(氧化錫)等透明導(dǎo)電性氧化物形成,但不限于此。第一電極120可以通過沉積法或?yàn)R射法等形成。
所述第二電極180可以使用功函數(shù)相對(duì)低的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物或其中兩種以上的混合物。作為具體的示例,可以用鋰(li)、鎂(mg)、鋁(al)、鋁-鋰(al-li)、鈣(ca)、鎂-銦(mg-in)、鎂-銀(mg-ag)等形成薄膜,從而得到透射型電極。此外,為了獲得頂部發(fā)光器件(topemittingdevice),可以形成使用ito、izo的透射型電極,在本發(fā)明的實(shí)施例中可以進(jìn)行各種變型。
所述有機(jī)發(fā)光層145包括:布置在第一子像素(例如,紅色(r)子像素)中的第一有機(jī)發(fā)光層145r、布置在第二子像素(例如,綠色(g)子像素)中的第二有機(jī)發(fā)光層145g、布置在第三子像素(例如,藍(lán)色(b)子像素)中的第三有機(jī)發(fā)光層145b。
此時(shí),發(fā)射的光的波長(zhǎng)大小按照第一有機(jī)發(fā)光層145r、第二有機(jī)發(fā)光層145g、第三有機(jī)發(fā)光層145b的順序變小。具體地,第一有機(jī)發(fā)光層145r可以為紅色有機(jī)發(fā)光層,第二有機(jī)發(fā)光層145g可以為綠色有機(jī)發(fā)光層,第三有機(jī)發(fā)光層145b可以為藍(lán)色有機(jī)發(fā)光層。
此時(shí),第一有機(jī)發(fā)光層145r可以包括紅色主體和紅色摻雜劑。紅色主體可以使用alq3(8-羥基喹啉鋁)、cbp(4,4'-n,n'-二咔唑-聯(lián)苯)、pvk(聚(n-乙烯基咔唑))、adn(9,10-二(萘-2-基)蒽)、tcta(4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺)、tpbi(1,3,5-三(n-苯基苯并咪唑-2-基)苯)、tbadn(2-叔丁基-9,10-二(2-萘基)蒽)、三芴、dsa(二苯乙烯基芳基)、bebq2(雙(10-羥基苯并[h]喹啉)鈹)或這些化合物中的兩者以上的混合物,但不限于此。
作為紅色摻雜劑,可以使用包括ptoep(八乙基卟吩鉑)、ir(piq)3(三(1-苯基-異喹啉)合銥(iii))、btp2ir(acac)(雙(2-(2'-苯并噻吩基)吡啶-n,c3')(乙酰丙酮)合銥)、ir(piq)2(acac)(雙(1-苯基異喹啉基)乙酰丙酮代物)、ir(2-phq)2(acac)(雙(2-苯基喹啉)(乙酰丙酮)銥(iii))、ir(2-phq)3(三(2-苯基喹啉)銥(iii))、ir(flq)2(acac)(二[9,9-二甲基-2-(2-喹啉基)-9h-芴-3-基](2,4-戊二酮)銥)、ir(fliq)2(acac)(雙[1-(9,9-二甲基-9h-芴-2-基)-異喹啉](乙酰丙酮)合銥(iii))、dcm(4-(二巰基亞甲基)-2-甲基-6-(對(duì)二甲氨基苯乙烯基)-4h-吡喃)或dcjtb(4-(二氰乙烯基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久落尼定基-4-乙烯基)-4h-吡喃)的化合物,但不限于此。
所述第二有機(jī)發(fā)光層145g可以包括綠色主體和綠色摻雜劑。綠色主體可以使用alq3、cbp、pvk、adn、tcta、tpbi、tbadn、e3、dsa或這些化合中的兩者以上的混合物,但不限于此。
作為綠色摻雜劑,可以使用ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)銥)、ir(ppy)2(acac)(雙(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)銥(iii))、ir(mppy)3(三(2-(4-甲苯基)苯基吡啶)銥)、c545t(10-(2-苯并噻唑基)-1,1,7,7-四甲基-2,3,6,7-四氫-1h,5h,11h-[1]苯并吡喃[6,7,8-ij]-喹嗪11-酮)等,但不限于此。
所述第一有機(jī)發(fā)光層145r和第二有機(jī)發(fā)光層145g可以使用諸如真空沉積法、旋涂法、澆鑄法、lb法等的方法而形成。此外,為了形成包括主體和摻雜劑的第一有機(jī)發(fā)光層145r和第二有機(jī)發(fā)光層145g,也可以使用共沉積(codeposition)方法。
所述第三有機(jī)發(fā)光層145b可以包括藍(lán)色主體和藍(lán)色摻雜劑。例如,藍(lán)色主體可以使用alq3、cbp(4,4'-n,n'-二咔唑-聯(lián)苯)、pvk(聚(n-乙烯基咔唑))、adn(9,10-二(萘-2-基)蒽)、tcta、tpbi(1,3,5-三(n-苯基苯并咪唑-2-基)苯)、tbadn(3-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽)、e3、dsa(二苯乙烯基芳基)或這些化合物中的兩者以上的混合物,但不限于此。
作為藍(lán)色摻雜劑,可以使用包括f2irpic(雙[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-n,c2']銥甲酰合銥)、(f2ppy)2ir(tmd)(雙[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-n,c2']銥2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮)、ir(dfppz)3(三[1-(4,6-二氟苯基)吡唑特-n,c2']銥)、三-芴、dpavbi(4,4'-雙(4-二苯基氨基苯乙烯基)聯(lián)苯)、tbpe(2,5,8,11-四-叔丁基二萘嵌苯)等的化合物,但不限于此。
所述第三有機(jī)發(fā)光層145b可以使用諸如真空沉積法、旋涂法、澆鑄法、lb(langmuir-blodgett)法等的方法而形成。在使用真空沉積法、旋涂法形成發(fā)光層的情況下,雖然沉積條件根據(jù)所使用的化合物而不同,但是通??梢栽谂c空穴注入層的形成幾乎相同的條件范圍中進(jìn)行選擇。此外,為了同時(shí)形成包括主體和摻雜劑的層,也可以使用共沉積方法。
所述有機(jī)發(fā)光元件200可以包括布置在第一電極120和有機(jī)發(fā)光層145之間的空穴輸送層135和布置在所述空穴輸送層135和有機(jī)發(fā)光層145之間的發(fā)光輔助層140。
此外,所述發(fā)光輔助層140包括布置在所述空穴輸送層135上的第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’。具體地,所述第一發(fā)光輔助層140r’布置在所述第一子像素sp1中的所述空穴輸送層135上,所述第二發(fā)光輔助層140g’布置在所述第二子像素sp2中的所述空穴輸送層135上。
而且,所述第三發(fā)光輔助層140b’在所述第一子像素sp1和所述第二子像素sp2中分別布置在的第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’上,且在所述第三子像素sp3中布置在的所述空穴輸送層135上。即,所述第三發(fā)光輔助層140b’同時(shí)布置在所述第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3中。
此外,例如,所述第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’可以起到空穴輸送的作用,且可以由空穴輸送材料形成。所述第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’可以由相同的材料或化合物形成,也可以由不同的材料或化合物形成。
例如,所述空穴輸送層135、第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’可以由包括叔胺或具有芴(fluorene)的叔胺的材料形成,但不限于此。
具體地,所述空穴輸送層135、第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’可以包括由下列化學(xué)式1表示的化合物。
[化學(xué)式1]
在所述化學(xué)式1中,l是單鍵、c6-c60的亞芳基、亞芴基(fluorenylene)、c2-c60的雜環(huán)基中的任一者,l和m為0以上的整數(shù),r1和r2是c6-c60的芳基、c2-c60的雜環(huán)基或烯基中的任一者,ar1和ar2是c6-c60的芳基、c2-c60的雜環(huán)基或芴基中的任一者,x可以為nr’或cr’r”中的任一者。在本發(fā)明中,芴基包括螺芴基。
其中,r’和r”是c6-c60的芳基、c2-c60的雜環(huán)基或c1-c30的烷基中的任一者。
其中,在ar1和ar2是c2-c60的雜環(huán)基的情況下可以包括咔唑。
在所述化學(xué)式1中,x的r’和r”可以相互鍵合從而形成螺環(huán)化合物。
在r1、r2中,l和m為1以上的整數(shù)時(shí),r1和r2可以相互鍵合而形成環(huán)。
所述芳基、雜環(huán)基、烯基、烷基、芳氧基、芴基(包括螺芴基)、亞芳基、亞芴基(包括螺亞芴基)可以進(jìn)一步被選自下列基團(tuán)中的一種以上的取代基取代:c6-c24的芳基、c2-c24的雜環(huán)基、c1-c30的烷基、c2-c24的烯基、c6-c24的芳氧基、芴基、鹵基、硝基、氰基,在各取代基相鄰的情況下,可以相互鍵合而形成環(huán)。
此外,所述化學(xué)式1可以包括通過下列化學(xué)式2至化學(xué)式4所表示的化合物。即,所述空穴輸送層135、第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’可以包括通過下列化學(xué)式2至化學(xué)式4所表示的化合物。此時(shí),第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’可以為相同的化合物,空穴輸送層135可以為不同的化合物,但不限于此。
[化學(xué)式2]
[化學(xué)式3]
[化學(xué)式4]
在所述化學(xué)式2至化學(xué)式4中,l是c6-c60的亞芳基、亞芴基、c2-c60的雜環(huán)基中的任一者,ar3和ar4是c6-c60的芳基、c2-c60的雜環(huán)基、芴基中的任一者,ar5至ar8是c6-c60的芳基、c2-c60的雜環(huán)基、芴基中的任一者,r’和r”是c6-c60的芳基、c2-c60的雜環(huán)基或c1-c30的烷基中的任一者。
其中,在ar3和ar4是c2-c60的雜環(huán)基的情況下可以包括咔唑,在ar5至ar8是c6-c60的雜環(huán)基的情況下可以不包括咔唑。
此外,所述空穴輸送層135可以包括通過化學(xué)式2表示的化合物。此外,在所述空穴輸送層135包括通過化學(xué)式2表示的化合物的情況下,所述第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’可以包括通過化學(xué)式3和化學(xué)式4表示的化合物。
此時(shí),如上所述,第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’可以為相同的化合物,空穴輸送層135可以為不同的化合物??昭ㄝ斔蛯?35、第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’也可以使用通過上述化學(xué)式1至化學(xué)式4所表示的同一化合物。
此外,所述第三發(fā)光輔助層140b’可以包括通過下列化學(xué)式5表示的化合物。
[化學(xué)式5]
在所述化學(xué)式5中,
1)r3和r4是氫原子、重氫原子、c6-c60的芳基、c2-c60的烯基、c1-c60的烷基、c6-c60的芳氧基、c2-c60的雜環(huán)基、氰基、硝基、鹵基,
2)n=0-4的整數(shù),o=0-3的整數(shù),
3)l是單鍵、c6-c60的亞芳基、c3-c60的雜環(huán)基,
4)ar9、ar10是c6-c24的芳基、c3-c24的雜環(huán)基、芴基,
5)在n=2以上的情況下,r3可以相互鍵合從而形成環(huán),在o=2以上的情況下,r4可以相互鍵合從而形成環(huán)。
所述芳基、雜環(huán)基、烯基、烷基、芳氧基、亞芳基、芴基(包括螺芴基)可以進(jìn)一步被選自下列基團(tuán)中的一種以上的取代基取代:c6-c24的芳基、c2-c24的雜環(huán)基、c1-c30的烷基、c2-c24的烯基、c6-c24的芳氧基、芴基、鹵基、硝基、氰基,在各取代基相鄰的情況下,可以相互鍵合而形成環(huán)。
此外,所述化學(xué)式5可以包括通過下列化學(xué)式6至化學(xué)式8所表示的化合物。即,所述第三發(fā)光輔助層140b’可以包括通過下列化學(xué)式6至化學(xué)式8所表示的化合物。
[化學(xué)式6]
[化學(xué)式7]
[化學(xué)式8]
在所述化學(xué)式6至化學(xué)式8中,r3和r4、n、o、l、ar9、ar10與所述化學(xué)式5相同。
通常,在有機(jī)發(fā)光層是磷光的情況下,發(fā)光輔助層的材料使用具有高(第一激發(fā)三重態(tài)能級(jí))t1值的材料,相反,在有機(jī)發(fā)光層是熒光的情況下,當(dāng)使用用于磷光的發(fā)光輔助層時(shí),呈現(xiàn)壽命縮短的傾向。然而,可以確認(rèn),對(duì)于有機(jī)發(fā)光層為熒光的藍(lán)色和有機(jī)發(fā)光層為磷光的綠色、紅色,即使全部使用通過所述化學(xué)式5至化學(xué)式7表示的化合物作為共同的發(fā)光輔助層,也可以示出長(zhǎng)的壽命。此外,可以確認(rèn),在采用磷光的綠色和紅色中示出高效率。
在化學(xué)是1至化學(xué)式8中所述的取代基為芴基時(shí)可以包括螺芴基。
其中,至于所述芳基,可以為碳原子數(shù)為6至60的芳基,優(yōu)選可以為碳原子數(shù)為6至40的芳基,更優(yōu)選可以為碳原子數(shù)為6至30的芳基;至于所述雜環(huán)基,可以為碳原子數(shù)為2至60的雜環(huán)基,優(yōu)選可以為碳原子數(shù)為2至30的雜環(huán)基,更優(yōu)選可以為碳原子數(shù)為2至20的雜環(huán)基;至于所述烷基,可以為碳原子數(shù)為1至30的烷基,優(yōu)選可以為碳原子數(shù)為1至20的烷基,更優(yōu)選可以為碳原子數(shù)為1至10的烷基。
更具體地,通過所述化學(xué)式1至化學(xué)式8表示的化合物可以為下列化合物中的任一者,但不僅限于下列化合物。
以下,通過實(shí)施例具體說明根據(jù)本發(fā)明的通過化學(xué)式1至化學(xué)式8所表示的化合物的合成例和有機(jī)電氣元件的制造例,但是本發(fā)明不限于下列實(shí)施例。
[合成例]
根據(jù)本發(fā)明的通過化學(xué)式1和化學(xué)式2表示的化合物(最終產(chǎn)物(1),例如通過p1-1至p1-77表示的化合物)如下列反應(yīng)式1通過sub1和sub4的反應(yīng)而制成,但不限于此。
最終產(chǎn)物(1)
<反應(yīng)式1>
sub1的合成例示(l不是單鍵的情況)
反應(yīng)式1的sub1可以通過下列反應(yīng)式2的反應(yīng)路徑而合成,但不限于此。sub1的具體化合物可以為通過后述的化學(xué)式sub1-1至sub1-52表示的化合物,但不限于此。
<反應(yīng)式2>
(1)m1-1的合成例
將3-溴-9-苯基-9h-咔唑(45.1g,140mmol)溶解在980ml的dmf(二甲基甲酰胺)中后,按順序添加雙頻哪醇硼酸酯(39.1g,154mmol)、pdcl2(dppf)([1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀)催化劑(3.43g,4.2mmol)、koac(乙酸鉀)(41.3g,420mmol)后,攪拌24小時(shí)從而合成硼酸酯化合物后,經(jīng)由硅膠柱和再結(jié)晶使所獲得的化合物分離后,獲得35.2g硼酸酯化合物(產(chǎn)率:68%)。
(2)m1-2的合成例
通過與所述m1-1相同的實(shí)驗(yàn)方法獲得40g(產(chǎn)率:64%)。
(3)sub1-23的合成例
將m1-1(29.5g,80mmol)溶解在360ml的thf(四氫呋喃)中后,添加4-溴-4'-碘-1,1'-聯(lián)苯(30.16g,84mmol)、pd(pph3)4(四(三苯基膦)鈀)(2.8g,2.4mmol)、naoh(9.6g,240mmol)、180ml水后,進(jìn)行攪拌回流。若反應(yīng)完成,則用乙醚和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得26.56g生成物(產(chǎn)率:70%)。
(4)sub1-16的合成例
使用m1-1(29.5g,80mmol)、360ml的thf、1-溴-4-碘苯(23.8g,84mmol)、pd(pph3)4(2.8g,2.4mmol)、naoh(9.6g,240mmol)、180ml水,利用所述sub1-23的合成方法,獲得22.9g的生成物(產(chǎn)率:72%)。
(5)sub1-26的合成例
將m1-1(29.5g,80mmol)溶解在360ml的thf中后,使用4'-溴-3-碘-1,1'-聯(lián)苯(30.16g,84mmol)、pd(pph3)4(2.8g,2.4mmol)、naoh(9.6g,240mmol)、180ml水,利用所述sub1-23的合成方法,獲得24.7g的生成物(產(chǎn)率:65%)。
(6)m1-3的合成例
將2-溴-9-苯基-9h-咔唑(45.1g,140mmol)溶解在980ml的dmf中后,添加雙頻哪醇硼酸酯(39.1g,154mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(3.43g,4.2mmol)、koac(41.3g,420mmol)后,利用所述m1-1的合成方法,獲得36.2g的生成物(產(chǎn)率:70%)。
(7)m1-4的合成例
通過與所述m1-1相同的實(shí)驗(yàn)方法獲得43.6g(產(chǎn)率:67%)。
(8)sub1-32的合成例
將m1-3(30g,81.24mmol)溶解在357ml的thf中后,添加3-溴碘苯(22.98g,81.24mmol)、pd(pph3)4(2.82g,2.44mmol)、naoh(9.75g,243.72mmol)、179ml水后,使用所述sub1-23的合成方法,獲得26.95g的生成物(產(chǎn)率:70%)。
(9)sub1-28的合成例
將m1-3(29.5g,80mmol)溶解在360ml的thf中后,添加1-溴-4-碘苯(23.8g,84mmol)、pd(pph3)4(2.8g,2.4mmol)、naoh(9.6g,240mmol)、180ml水后,使用與所述sub1-32相同的實(shí)驗(yàn)方法,獲得23.26g的生成物(產(chǎn)率:73%)。
(10)sub1-36的合成例
將m1-3(29.5g,79.89mmol)溶解在351ml的thf后,添加3,7-二溴二苯并噻吩(27.33g,79.89mmol)、pd(pph3)4(1.38g,1.2mmol)、naoh(4.79g,119.83mmol)、176ml水后,使用與所述sub1-32相同的實(shí)驗(yàn)方法,獲得25.79g的生成物(產(chǎn)率:64%)。
(11)sub1-47的合成
1)m1-i-47-i的合成
在圓底燒瓶中添加萘-1-基硼酸(66g,383.74mmol)、4-溴-1-碘-2-硝基苯(125.83克,383.74mmol)、pd(pph3)4(13.30g,11.51mmol)、k2co3(159.11g,1151.23mmol)、水(844ml)后,進(jìn)行攪拌回流。若反應(yīng)完成,則用乙醚和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得102.01g生成物(產(chǎn)率:81%)。
2)m1-i-47-ii的合成
將m1-i-47-i(102g,310.82mmol)、三苯基膦(pph3)(203.81g,777.04mmol)、鄰二氯苯(o-dcb)(1243mmol)放入圓底燒瓶中后,以180℃進(jìn)行回流。若反應(yīng)完成,則在冷卻至常溫后,使用二氯甲烷和水進(jìn)行萃取。利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層后,對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得77.33g生成物(產(chǎn)率:84%)。
3)m1-i-47的合成
在圓底燒瓶中利用硝基苯(1305ml)將m1-i-47-ii(77.33g,261.1mmol)溶解后,添加碘苯(58.59g,287.21mmol)、na2so4(37.09g,261.1mmol)、k2co3(36.09g,261.1mmol)、cu(4.98g,78.33mmol),并在200℃下進(jìn)行攪拌。若反應(yīng)完成,則通過蒸餾去除硝基苯并使用ch2cl2和水進(jìn)行萃取。利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層后,對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得70.96g生成物(產(chǎn)率:73%)。
4)m1-47的合成
將m1-i-47(70.96g,216.82mmol)溶解在1084ml的dmf中后,添加雙頻哪醇硼酸酯(60.57g,238.51mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(4.76g,6.50mmol)、koac(63.84g,650.47mmol)后,使用所述m1-1的合成方法,獲得64.55g的生成物(產(chǎn)率:71%)。
5)sub1-47的合成
在圓底燒瓶中添加m1-47(64.55g,153.94mmol)、2,7-二溴-9,9-二甲基-9h-芴(54.20g,153.94mmol)、pd(pph3)4(2.67g,2.31mmol)、k2co3(31.91g,230.9mmol)、水(338ml)后,利用所述m1-i-47-i的合成方法,獲得59.96g生成物(產(chǎn)率:69%)。
雖然例示了針對(duì)sub1的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過后述化學(xué)式sub1-1至化學(xué)式sub1-52表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
sub4的合成例示
反應(yīng)式1的sub4可以通過下列反應(yīng)式3的反應(yīng)路徑而合成,但不限于此。sub4的具體化合物可以為通過后述的化學(xué)式sub4-1至化學(xué)式sub4-81表示的化合物,但不限于此。
<反應(yīng)式3>
(1)sub4-2的合成例示
將苯胺(15g,161.1mmol)、1-溴萘(36.7g,177.2mmol)、pd2(dba)3(三(二亞芐基丙酮)二鈀)(7.37g,8.05mmol)、p(t-bu)3(三叔丁基膦)(3.26g,16.1mmol)、naot-bu(叔丁醇鈉)(51.08g,531.5mmol)、甲苯(1690ml)放入圓底燒瓶后,在100℃下進(jìn)行反應(yīng)。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得25.4g生成物(產(chǎn)率:72%)。
(2)sub4-9的合成例示
將4-溴-1,1'-聯(lián)苯(5.6g,24mmol)溶解在甲苯中后,添加[1,1'-聯(lián)苯]-4-胺(3.4g,20mmol)、pd2(dba)3(0.5g,0.6mmol)、p(t-bu)3(0.2g,2mmol)、naot-bu(5.8g,60mmol)、甲苯(300ml),利用所述sub4-2的合成方法,獲得6.2g生成物(產(chǎn)率:80%)。
(3)sub4-30的合成例示
將4-氨基聯(lián)苯(15g,88.6mmol)、甲苯(931ml)、2-溴-9,9-二苯基-9h-芴(38.7g,97.5mmol)、pd2(dba)3(4.1g,4.43mmol)、p(t-bu)3(1.8g,8.86mmol)、naot-bu(28.1g,292.5mmol)放入圓底燒瓶中,利用所述sub4-2的合成方法,獲得30.6g生成物(產(chǎn)率:71%)。
sub4-41的合成例示
在作為起始材料的2-溴二苯并噻吩(9.57g,36.4mmol)中添加萘-1-胺(10.41g,72.7mmol)、pd2(dba)3(1g,1.1mmol)、p(t-bu)3(1.4ml,2.9mmol)、naot-bu(10.49g,109.1mmol)、甲苯,利用所述sub4-2的合成方法,獲得9.11g生成物(產(chǎn)率:77%)。
sub4-77的合成例示
在作為起始材料的7-溴-9,9-二甲基-n,n-二(萘-1-基)-9h-芴-2-胺(52.7g,97.5mmol)中添加[1,1'-聯(lián)苯]-3-胺(15g,88.6mmol)、pd2(dba)3(4.1g,4.43mmol)、p(t-bu)3(1.8g,8.9mmol)、naot-bu(25.6g,266mmol)、930ml的甲苯,利用所述sub4-2的合成方法,獲得9.11g生成物(產(chǎn)率:77%)。
雖然例示了針對(duì)sub4的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過后述化學(xué)式sub4-1至化學(xué)式sub4-81表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
i.最終產(chǎn)物(1)的合成
p1-54的合成例示
在圓底燒瓶中將sub1-32(9.6g,24mmol)溶解在甲苯中后,添加sub4-9(6.4g,20mmol)、pd2(dba)3(0.5g,0.6mmol)、p(t-bu)3(0.2g,2mmol)、naot-bu(5.8g,60mmol)、甲苯(300ml)后,在100℃下進(jìn)行反應(yīng)。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得12.0g生成物(產(chǎn)率:78%)。
p1-48的合成例示
將sub1-28(9.6g,24mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-44(7.0g,20mmol)、pd2(dba)3(0.5g,0.6mmol)、p(t-bu)3(0.2g,2mmol)、naot-bu(5.8g,60mmol)、甲苯(300ml)后,利用所述p1-54的合成方法,獲得12.5g生成物(產(chǎn)率:78%)。
p1-31的合成例示
將sub1-27(11.4g,24mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-7(5.9g,20mmol)、pd2(dba)3(0.5g,0.6mmol)、p(t-bu)3(0.2g,2mmol)、naot-bu(5.8g,60mmol)、甲苯(300ml)后,利用所述p1-54的合成方法,獲得13.7g生成物(產(chǎn)率:83%)。
p1-34的合成例示
將sub1-52(5g,9.48mmol)溶解在甲苯(10ml)中后,分別添加sub4-8(6.55g,18.97mmol)、pd2(dba)3(0.87g,0.95mmol)、p(t-bu)3(0.31g,1.52mmol)、naot-bu(5.47g,56.9mmol)、甲苯(100ml)后,利用所述p1-54的合成方法,獲得12.02g生成物(產(chǎn)率:74%)。
p1-75的合成例示
將sub1-47(11.5g,20.37mmol)溶解在甲苯(10ml)中后,分別添加sub4-23(8.34g,20.37mmol)、pd2(dba)3(0.93g,1.02mmol)、p(t-bu)3(0.33g,1.63mmol)、naot-bu(5.87g,61.11mmol)、甲苯(213ml)后,利用所述p1-54的合成方法,獲得12.92g生成物(產(chǎn)率:71%)。
雖然例示了針對(duì)最終產(chǎn)物(1)的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過上述化學(xué)式p1-1至化學(xué)式p1-77表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
ii.最終產(chǎn)物(2)的合成
根據(jù)本發(fā)明的通過化學(xué)式3表示的化合物(最終產(chǎn)物(2),例如通過p2-1至p2-72表示的化合物)如下列反應(yīng)式可以通過使sub2和sub4反應(yīng)而制成,但不限于此。
<反應(yīng)式4>
sub2的合成例示(l不是單鍵的情況)
反應(yīng)式4的sub2可以通過下列反應(yīng)式5的反應(yīng)路徑而合成,但不限于此。sub2的具體化合物可以為通過后述的化學(xué)式sub2-1至sub2-39表示的化合物,但不限于此。
<反應(yīng)式5>
sub2的合成例
(1)sub2-8的合成例
1)m2-1的合成
將sub2-1(75g,274.55mmol)溶解在1372ml的dmf中后,按順序添加雙頻哪醇硼酸酯(76.69g,302.01mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(6.03g,8.24mmol)、koac(80.83g,823.66mmol)后,攪拌24小時(shí)從而合成硼酸酯化合物后,經(jīng)由硅膠柱和再結(jié)晶使所獲得的化合物分離后,獲得72.10g生成物(產(chǎn)率:82%)。
2)sub2-8的合成
將m2-1(30g,93.68mmol)溶解在412ml的thf中后,添加1-溴-4-碘苯(26.50g,93.68mmol)、pd(pph3)4(1.62g,1.41mmol)、naoh(5.62g,140.52mmol)、206ml水后,進(jìn)行攪拌回流。若反應(yīng)完成,則用乙醚和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得22.25g生成物(產(chǎn)率:68%)。
(2)sub2-10的合成例
sub2-10的合成
將m2-1(30g,93.68mmol)溶解在412ml的thf中后,添加1-溴-2-碘苯(26.50g,93.68mmol)、pd(pph3)4(1.62g,1.41mmol)、naoh(5.62g,140.52mmol)、206ml水后,使用所述sub2-8的合成方法,獲得19.96g生成物(產(chǎn)率:61%)。
(3)sub2-12的合成例
sub2-i-12的合成
將萘-1-基硼酸(85g,494.22mmol)溶解在2175ml的thf中后,添加5-氯-2-碘苯甲酸甲酯(146.53g,494.22mmol)、pd(pph3)4(8.57g,7.41mmol)、naoh(29.65g,741.32mmol)、1087ml水后,進(jìn)行攪拌回流。若反應(yīng)完成,則用乙醚和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得90.93g生成物(產(chǎn)率:62%)。
sub2-ii-12的合成
將sub2-i-12(90.93g,306.42mmol)溶解在甲磺酸(996ml)中,在50~60℃下進(jìn)行攪拌。若反應(yīng)完成,則在降低至0℃并添加水后,過濾析出的固體,用少量的水進(jìn)行洗滌。再次溶解在ch2cl2中并利用mgso4干燥并濃縮后,對(duì)生成的化合物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得37.31g生成物(產(chǎn)率:46%)。
sub2-iii-12的合成
將上述合成中獲得的sub2-ii-12(37.31g,140.95mmol)溶解在乙二醇(564ml)中后,添加水合肼(211.67g,4228.4mmol)、koh(19.77g,352.37mmol)后,在185℃下進(jìn)行攪拌。若反應(yīng)完成,則在降低至0℃并添加水后,過濾析出的固體,用少量的水進(jìn)行洗滌。再次溶解在ch2cl2中并利用mgso4干燥并濃縮后,對(duì)生成的化合物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得33.22g生成物(產(chǎn)率:94%)。
sub2-iv-12的合成
在圓底燒瓶中將上述合成中獲得的sub2-iii-12(33.22g,132.49mmol)溶解在kot-bu(叔丁醇鉀)(44.60g,397.48mmol)、dmso(二甲基亞砜)(861ml)中后,在0℃下攪拌5分鐘,升高至常溫,添加碘甲烷(mei)(56.42g,397.48mmol)。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的化合物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得35.46g生成物(產(chǎn)率:96%)。
sub2-v-12的合成
將sub2-iv-12(35.46g,127.20mmol)溶解在801ml的dmf中后,按順序添加雙頻哪醇硼酸酯(35.53g,139.92mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(2.79g,3.82mmol)、koac(37.45g,381.59mmol)后,在攪拌24小時(shí)從而合成硼酸酯化合物后,經(jīng)由硅膠柱和再結(jié)晶使所獲得的化合物分離后,獲得39.57g生成物(產(chǎn)率:84%)。
sub2-12的合成
將sub2-v-12(39.57g,106.86mmol)溶解在470ml的thf中后,添加1-溴-4-碘苯(30.23g,106.86mmol)、pd(pph3)4(1.85g,1.60mmol)、naoh(6.41g,160.29mmol)、235ml水后,使用所述sub2-8的合成方法,獲得26.88g生成物(產(chǎn)率:63%)。
sub2-20的合成例
sub2-i-20的合成
將2-溴-1,1'-聯(lián)苯(46.6g,199.91mmol)和9-氯-11h-苯并[a]芴-11-酮(52.9g,199.91mmol)溶解在thf(1400ml)中后,將反應(yīng)物的溫度降低至-78℃,并緩慢添加n-buli(正丁基鋰)(2.5m溶解在己烷中)(14.09g,219.9mmol)后,將反應(yīng)物在常溫下攪拌4小時(shí)。若反應(yīng)完成,則將反應(yīng)物放入h2o中,進(jìn)行猝滅后,去除反應(yīng)物內(nèi)的水并減壓過濾后,將利用有機(jī)溶劑濃縮而生成的生成物利用柱色譜法進(jìn)行分離,從而獲得74.6g生成物(產(chǎn)率:89%)。
sub2-ii-20的合成
將少量的hcl和乙酸(704ml)放入sub2-i-20(74.6g,178mmol)中,在80℃下攪拌1小時(shí)。若反應(yīng)完成,則將減壓過濾后利用有機(jī)溶劑濃縮而生成的生成物利用柱色譜法進(jìn)行分離,從而獲得64.89g生成物(產(chǎn)率:91%)。
sub2-iii-20的合成
將sub2-ii-20(64.89g,161.86mmol)溶解在809ml的dmf中后,按順序添加雙頻哪醇硼酸酯(45.21g,178.04mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(3.55g,4.86mmol)、koac(47.65g,485.57mmol)后,攪拌24小時(shí)從而合成硼酸酯化合物后,經(jīng)由硅膠柱和再結(jié)晶使所獲得的化合物分離后,獲得65.36g生成物(產(chǎn)率:82%)。
sub2-20的合成
將sub2-iii-20(30g,60.92mmol)溶解在268ml的thf中后,添加4'-溴-3-碘-1,1'-聯(lián)苯(21.87g,60.92mmol)、pd(pph3)4(1.06g,0.91mmol)、naoh(3.66g,91.38mmol)、235ml水后,使用所述sub2-8的合成方法,獲得24.39g生成物(產(chǎn)率:67%)。
sub2-25的合成例
sub2-i-25的合成
將2-溴-1,1'-聯(lián)苯(50g,214.49mmol)和2-氯-9h-芴-9-酮(46.04g,214.49mmol)溶解在thf(1501ml)后,將反應(yīng)物的溫度降低至-78℃,并添加n-buli(2.5m溶解在己烷中)(15.11g,235.94mmol)后,使用所述2-i-20的合成方法,獲得68.83g生成物(產(chǎn)率:87%)。
sub2-ii-25的合成
將少量的hcl和乙酸(361ml)放入sub2-i-25(68.83g,164.3mmol)中,使用所述2-ii-20的合成方法,獲得58.27g生成物(產(chǎn)率:89%)。
sub2-iii-25的合成
將sub2-ii-25(58.27g,166.08mmol)溶解在830ml的dmf中后,按順序添加雙頻哪醇硼酸酯(46.39g,182.69mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(3.65g,4.98mmol)、koac(48.9g,498.25mmol)后,使用所述sub2-iii-20的合成方法,獲得58.78g生成物(產(chǎn)率:80%)。
sub2-25的合成
將sub2-iii-25(58.78g,132.88mmol)溶解在585ml的thf中后,添加3,7-二溴二苯并噻吩(45.45g,132.88mmol)、pd(pph3)4(2.30g,1.99mmol)、naoh(7.97g,199.31mmol)、292ml水后,使用所述sub2-8的合成方法,獲得29.09g生成物(產(chǎn)率:64%)。
sub2-31的合成例
sub2-i-31的合成
將2-溴-1,1'-聯(lián)苯(50g,214.49mmol)和7-氯-11h-苯并[b]芴-11-酮(56.78g,214.49mmol)溶解在thf(1501ml)后,添加n-buli(2.5m溶解在己烷中)(15.11g,235.94mmol)后,使用所述2-i-20的合成方法,獲得73.68g生成物(產(chǎn)率:82%)。
sub2-ii-31的合成
將少量的hcl和乙酸(387ml)放入sub2-i-31(73.68g,175.88mmol)中,使用所述2-ii-20的合成方法,獲得60.64g生成物(產(chǎn)率:86%)。
sub2-iii-31的合成
將sub2-ii-31(60.64g,151.26mmol)溶解在953ml的dmf中后,按順序添加雙頻哪醇硼酸酯(42.25g,166.38mmol)、pdcl2(dppf)催化劑(3.32g,4.54mmol)、koac(44.53g,453.77mmol)后,使用所述sub2-iii-20的合成方法,獲得61.82g生成物(產(chǎn)率:83%)。
sub2-31的合成
將sub2-iii-31(20g,40.61mmol)溶解在179ml的thf中后,添加1-溴-3-碘苯(11.49g,40.61mmol)、pd(pph3)4(0.70g,0.61mmol)、naoh(2.44g,60.92mmol)、89ml水后,使用所述sub2-8的合成方法,獲得13.98g生成物(產(chǎn)率:66%)。
雖然上文例示了針對(duì)sub2的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過后述化學(xué)式sub2-1至化學(xué)式sub2-39表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
最終產(chǎn)物(2)的合成
p2-14的合成例示
將sub2-1(4g,14.64mmol)、sub4-67(7.86g,14.64mmol)、pd2(dba)3(0.67g,0.73mmol)、pph3(0.24g,1.17mmol)、naot-bu(4.22g,43.93mmol)、甲苯(154ml)放入圓底燒瓶中后,在100℃下進(jìn)行反應(yīng)。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得7.58g生成物(產(chǎn)率:71%)。
p2-25的合成例示
將sub2-9(5.2g,14.89mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-47(5.98g,14.89mmol)、pd2(dba)3(0.68g,0.74mmol)、pph3(0.24g,1.19mmol)、naot-bu(4.29g,44.67mmol)、甲苯(156ml)后,利用所述p2-14的合成方法,獲得7.28g生成物(產(chǎn)率:73%)。
p2-37的合成例示
將sub2-6(5.2g,14.89mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-59(6.86g,14.89mmol)、pd2(dba)3(0.68g,0.74mmol)、pph3(0.24g,1.19mmol)、naot-bu(4.29g,44.67mmol)、甲苯(156ml)后,利用所述p2-14的合成方法,獲得7.38g生成物(產(chǎn)率:68%)。
p2-39的合成例示
將sub2-19(6.5g,11.83mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-12(4.39g,11.83mmol)、pd2(dba)3(0.54g,0.59mmol)、pph3(0.19g,0.95mmol)、naot-bu(3.41g,35.49mmol)、甲苯(124ml)后,利用所述p2-14的合成方法,獲得7.15g生成物(產(chǎn)率:72%)。
p2-43的合成例示
將sub2-5(5.2g,12.16mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-19(4.76g,13.16mmol)、pd2(dba)3(0.6g,0.66mmol)、pph3(0.21g,1.05mmol)、naot-bu(3.79g,39.46mmol)、甲苯(138ml)后,利用所述p2-14的合成方法,獲得7.11g生成物(產(chǎn)率:80%)。
p2-64的合成例示
將sub2-31(6g,11.51mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-33(4.69g,11.51mmol)、pd2(dba)3(0.53g,0.58mmol)、pph3(0.19g,0.92mmol)、naot-bu(3.32g,34.52mmol)、甲苯(121ml)后,利用所述p2-14的合成方法,獲得7.22g生成物(產(chǎn)率:74%)。
p2-65的合成例示
將sub2-32(6.5g,12.47mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-9(4.01g,12.47mmol)、pd2(dba)3(0.57g,0.62mmol)、pph3(0.2g,0.997mmol)、naot-bu(3.59g,37.4mmol)、甲苯(131ml)后,利用所述p2-14的合成方法,獲得7.31g生成物(產(chǎn)率:77%)。
雖然例示了針對(duì)最終產(chǎn)物(2)的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過上述化學(xué)式p2-1至化學(xué)式p2-72表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
iii.最終產(chǎn)物(3)的合成
根據(jù)本發(fā)明的通過化學(xué)式5至化學(xué)式8表示的化合物(最終產(chǎn)物(3),例如通過p3-1至p3-80表示的化合物)如下列反應(yīng)式6可以通過使sub3和sub4反應(yīng)而制成,但不限于此。
<反應(yīng)式6>
sub3的合成例示
反應(yīng)式6的sub3可以通過下列反應(yīng)式7的反應(yīng)路徑而合成,但不限于此。sub3的具體化合物可以為通過后述的化學(xué)式sub3-1至sub3-37表示的化合物,但不限于此。
<反應(yīng)式7>
sub3-4的合成例
(1)m3-1的合成
在圓底燒瓶中利用dmf(320ml)將m3-i-1(15.76g,63.78mmol)溶解后,添加雙(戊酰)二硼(17.82g,70.16mmol)、pd(dppf)cl2(1.56g,1.91mmol)、koac(18.78g,191.35mmol),并在90℃下進(jìn)行攪拌。若反應(yīng)完成,則通過蒸餾去除dmf并使用ch2cl2和水進(jìn)行萃取。利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層后,對(duì)生成的化合物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得15.38g生成物(產(chǎn)率:82%)。
(2)sub3-4的合成
在圓底燒瓶中將上述合成中獲得的m3-1(15.38g,52.28mmol)溶解在thf(230ml)中后,添加1-溴-4-碘苯(14.79g,52.28mmol)、pd(pph3)4(0.91g,0.78mmol)、naoh(3.14g,78.43mmol)、水(115ml),并在80℃下進(jìn)行攪拌。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的化合物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得12.17g生成物(產(chǎn)率:72%)。
sub3-9的合成例
將上述合成中獲得的m3-1(9g,30.60mmol)溶解在thf(134ml)中后,添加4'-溴-3-碘-1,1'-聯(lián)苯(10.98g,30.60mmol)、pd(pph3)4(0.53g,0.46mmol)、naoh(1.84g,45.89mmol)、水(67ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得8.67g生成物(產(chǎn)率:71%)。
sub3-12的合成例
(1)m3-i-2的合成
將作為起始材料的10-(3-溴苯基)菲-9-醇(63.74g,182.5mmol)和pd(oac)2(醋酸鈀)(4.1g,18.3mmol)、3-硝基吡啶(2.27g,18.3mmol)一起放入圓底燒瓶中并利用c6f6(六氟苯)(270ml)、dmi(1,3-二甲基咪唑啉酮)(180ml)溶解后,添加過氧化苯甲酸叔丁酯(70.9g,365mmol),且在90℃下進(jìn)行攪拌。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的化合物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得26.62g生成物(產(chǎn)率:42%)。
(2)m3-2的合成
在圓底燒瓶中將上述合成中獲得的m3-i-2(26.62g,76.7mmol)利用dmf(385ml)溶解后,添加雙(戊酰)二硼(21.42g,84.3mmol)、pd(dppf)cl2(1.88g,2.3mmol)、koac(22.57g,230mmol)后,使用所述m3-1的合成方法,獲得20.25g生成物(產(chǎn)率:67%)。
(3)sub3-12
將上述合成中獲得的m3-2(10g,25.36mmol)利用thf(111ml)溶解后,添加2-溴-3'-碘-1,1'-聯(lián)苯(9.11g,25.36mmol)、pd(pph3)4(0.44g,0.38mmol)、naoh(1.52g,38.04mmol)、水(56ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得8.61g生成物(產(chǎn)率:68%)。
sub3-14的合成例
(1)m3-3的合成
在m3-i-3(32.76g,132.58mmol)中添加雙(戊酰)二硼(37.04g,145.84mmol)、pd(dppf)cl2(3.25g,3.98mmol)、koac(39.04g,397.75mmol)、dmf(660ml)后,使用所述m3-1的合成方法,獲得33.54g生成物(產(chǎn)率:86%)。
(2)sub3-14的合成
在上述合成中獲得的m3-3(12g,40.79mmol)中添加1-溴-4-碘苯(11.54g,40.79mmol)、pd(pph3)4(0.71g,0.61mmol)、naoh(2.45g,61.19mmol)、thf(170ml)、水(90ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得9.62g生成物(產(chǎn)率:73%)。
sub3-16的合成例
在上述合成中獲得的m3-3(11g,37.93mmol)中添加4-溴-4'-碘-1,1'-聯(lián)苯(13.42g,37.39mmol)、pd(pph3)4(0.65g,0.56mmol)、naoh(2.24g,56.09mmol)、thf(165ml)、水(82ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得11.20g生成物(產(chǎn)率:75%)。
sub3-19的合成例
在上述合成中獲得的m3-3(10g,34mmol)中添加1,3,5-三溴苯(10.70g,34mmol)、pd(pph3)4(0.39g,0.34mmol)、naoh(1.36g,34mmol)、thf(150ml)、水(75ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得9.29g生成物(產(chǎn)率:68%)。
sub3-21的合成例
(1)m3-4的合成
在m3-i-4(25g,100.37mmol)中添加雙(戊酰)二硼(28.04g,110.40mmol)、pd(dppf)cl2(2.2g,3.01mmol)、koac(29.55g,301.10mmol)、dmf(632ml)后,使用所述m3-1的合成方法,獲得24.5g生成物(產(chǎn)率:83%)。
(2)sub3-21的合成
在上述合成中獲得的m3-4(10g,34mmol)中添加2,7-二溴-9,9-二甲基-9h-芴(11.97g,34mmol)、pd(pph3)4(0.59g,0.51mmol)、naoh(2.04g,51mmol)、thf(150ml)、水(75ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得10.16g生成物(產(chǎn)率:68%)。
sub3-31的合成例
(1)m3-i-5的合成
將3-(4-溴苯基)萘-2-醇(55g,183.84mmol)和pd(oac)2(4.13g,18.38mmol)、3-硝基吡啶(2.28g,18.38mmol)利用c6f6(276ml)、dmi(184ml)溶解后,添加過氧化苯甲酸叔丁酯(71.42g,367.68mmol)后,使用所述m3-i-2的合成方法,獲得51.85g生成物(產(chǎn)率:71%)。
(2)m3-5的合成
在將上述合成中獲得的m3-i-5(30g,100.96mmol)利用dmf(636ml)溶解后,添加雙(戊酰)二硼(28.1g,111.06mmol)、pd(dppf)cl2(2.22g,3.03mmol)、koac(29.72g,302.88mmol)后,使用所述m3-2的合成方法,獲得26.41g生成物(產(chǎn)率:76%)。
(3)sub3-31的合成
在上述合成中獲得的m3-4(13g,37.77mmol)中添加1-溴-3-碘苯(10.68g,37.77mmol)、pd(pph3)4(0.65g,0.57mmol)、naoh(2.27g,56.65mmol)、thf(166ml)、水(83ml)后,使用所述sub3-4的合成方法,獲得9.59g生成物(產(chǎn)率:68%)。
雖然上文例示了針對(duì)sub3的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過后述化學(xué)式sub3-1至化學(xué)式sub3-37表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
最終產(chǎn)物(3)的合成例
p3-1的合成
將sub3-1(4g,16.19mmol)、sub4-9(5.20g,16.19mmol)、pd2(dba)3(0.74g,0.81mmol)、pph3(0.26g,1.30mmol)、naot-bu(4.67g,48.57mmol)、甲苯(170ml)放入圓底燒瓶中后,在100℃下進(jìn)行反應(yīng)。若反應(yīng)完成,則用ch2cl2和水萃取后利用mgso4干燥并濃縮有機(jī)層,然后對(duì)生成的有機(jī)物進(jìn)行硅膠柱層析和再結(jié)晶,從而獲得7.03g生成物(產(chǎn)率:89%)。
p3-20的合成
將sub3-18(4.60g,11.52mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-49(5.08g,11.52mmol)、pd2(dba)3(0.53g,0.58mmol)、pph3(0.19g,0.92mmol)、naot-bu(3.32g,34.56mmol)、甲苯(121ml)后,利用所述p3-1的合成方法,獲得7.08g生成物(產(chǎn)率:81%)。
p3-25的合成
將sub3-22(3.5g,11.78mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-76(6.65g,11.78mmol)、pd2(dba)3(0.54g,0.59mmol)、pph3(0.19g,0.94mmol)、naot-bu(3.4g,35.34mmol)、甲苯(124ml)后,利用所述p3-1的合成方法,獲得7.17g生成物(產(chǎn)率:78%)。
p3-46的合成
將sub3-6(5.5g,13.68mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-8(3.36g,13.68mmol)、pd2(dba)3(1.25g,1.37mmol)、pph3(0.44g,2.19mmol)、naot-bu(7.89g,82.07mmol)、甲苯(144ml)后,利用所述p3-1的合成方法,獲得7.4g生成物(產(chǎn)率:74%)。
p3-51的合成
將sub3-9(5.5g,13.77mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-9(4.43g,13.77mmol)、pd2(dba)3(0.63g,0.69mmol)、pph3(0.22g,1.1mmol)、naot-bu(3.97g,41.32mmol)、甲苯(145ml)后,利用所述p3-1的合成方法,獲得7.31g生成物(產(chǎn)率:83%)。
p3-64的合成
將sub3-13(5g,15.47mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-20(5.59g,15.47mmol)、pd2(dba)3(0.71g,0.77mmol)、pph3(0.25g,1.24mmol)、naot-bu(4.46g,46.4mmol)、甲苯(162ml)后,利用所述p3-1的合成方法,獲得7.19g生成物(產(chǎn)率:77%)。
p3-72的合成
將sub3-29(5.5g,14.74mmol)溶解在甲苯中后,分別添加sub4-33(6g,14.74mmol)、pd2(dba)3(0.67g,0.74mmol)、pph3(0.24g,1.18mmol)、naot-bu(4.25g,44.2mmol)、甲苯(155ml)后,利用所述p3-1的合成方法,獲得7.53g生成物(產(chǎn)率:73%)。
雖然例示了針對(duì)最終產(chǎn)物(3)的具體化合物中的一部分的合成方法,但是通過上述化學(xué)式p3-1至化學(xué)式p3-80表示的化合物也可以使用相同的合成方法來合成。
以下,示例性地示出sub1、sub2、sub3及sub4的具體化合物,但不限于此。
sub1的例示
sub2的例示
sub3的例示
sub4的例示
此外,雖然在上文說明了通過化學(xué)式1至化學(xué)式8表示的本發(fā)明的示例性合成例,但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地理解,這些都基于buchwald-hartwig交叉偶聯(lián)反應(yīng)、suzuki交叉偶聯(lián)反應(yīng)、pph3(三苯基膦)介導(dǎo)的還原環(huán)化反應(yīng)(j.org.chem.2005,70,5014.)、分子內(nèi)的酸誘導(dǎo)環(huán)化反應(yīng)(j.mater.chem.1999,9,2095.)、鈀(ii)催化的氧化環(huán)化反應(yīng)(org.lett.2011,13,5504)、格氏(grignard)反應(yīng)和循環(huán)脫水反應(yīng)等,除了在具體的合成例中示出的取代基外,即使在化學(xué)式1至化學(xué)式8中定義的其它的取代基進(jìn)行鍵合,也能夠進(jìn)行上述反應(yīng)。
此外,所述第三發(fā)光輔助層140b’布置在所述第一發(fā)光輔助層140r’和第二發(fā)光輔助層140g’上,且同時(shí)布置在第一子像素至第三子像素(sp1、sp2、sp3)中,從而形成有機(jī)發(fā)光層145內(nèi)的電荷平衡(chargebalance),進(jìn)而可以提高效率并增加壽命,尤其是,在第三子像素sp3中發(fā)光效率可以較高且壽命可以較長(zhǎng)。此外,在根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200中,減少在有機(jī)發(fā)光層145內(nèi)引起摻雜劑猝滅(dopantquenching)和器件劣化的剩余極化子(polaron),由于剩余極化子而發(fā)生的摻雜劑猝滅和器件劣化減少,從而能夠增加壽命。
此外,所述有機(jī)發(fā)光元件200還可以包括位于第一電極120和空穴輸送層135之間的空穴注入層130。然而,在根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200中,所述空穴輸送層135同時(shí)起到所述空穴注入層130的作用,從而也可以去除所述空穴注入層130的配置。
此外,所述有機(jī)發(fā)光元件200可以在有機(jī)發(fā)光層145上按順序包括電子輸送層160和電子注入層170。而且,在所述電子注入層170上可以布置第二電極180。
具體地,所述電子輸送層160可以布置在所述有機(jī)發(fā)光層145上。此外,所述電子輸送層160作為具有將從第二電極180注入的電子輸送到發(fā)光層的功能的層,例如,可以使用諸如alq3、bcp(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)、bphen(4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)、taz(3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)、ntaz(4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4h-1,2,4-三唑)、tbu-pbd(2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-惡二唑)、balq(雙(2-甲基-8-羥基喹啉-n1,o8)-(1,1'-聯(lián)苯-4-羥基)鋁)、bebq2(鈹雙(苯并喹啉-10-羥基)、adn(9,10-二(萘-2-基)蒽)等材料,但不限于此。
這種電子輸送層160可以利用真空沉積法、或旋涂法、澆鑄法形成。在通過真空沉積法和旋涂法形成所述電子輸送層160的情況下,其條件根據(jù)所使用的化合物而不同,但是通??梢栽谂c空穴注入層130的形成幾乎相同的條件范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
此外,所述電子輸送層160的厚度可以為約
此外,所述電子輸送層160可以包括電子輸送性有機(jī)化合物和含有金屬的材料。含有金屬的材料可以包括鋰絡(luò)合物。鋰絡(luò)合物的非限制性示例可以為喹啉鋰(liq)等。
此外,在所述電子輸送層160的上部可以布置具有促進(jìn)電子從第二電極180注入的功能的電子注入層170。在所述電子注入層170中,作為諸如lif、nacl、csf、li2o、bao等的電子注入層材料,可以使用與上述材料相同的材料,但不限于此。雖然所述電子注入層170的沉積條件根據(jù)所使用的化合物而不同,但是通??梢栽谂c空穴注入層130的形成幾乎相同的條件范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
所述電子注入層170的厚度可以為約
此外,為了提高光學(xué)特性從而使發(fā)光效率最大化,可以在所述第二電極180上形成覆蓋層(未示出)。例如,覆蓋層(未示出)可以由金屬氧化物層、金屬氮化物層或金屬氮氧化物層形成。例如,覆蓋層(未示出)可以由moox(x=2~4)、al2o3、sb2o3、bao、cdo、cao、ce2o3、coo、cu2o、dyo、gdo、hfo2、la2o3、li2o、mgo、nbo、nio、nd2o3、pdo、sm2o3、sco、sio2、sro、ta2o3、tio、wo3、vo2、ybo、y2o3、zno、zro、aln、bn、nbn、sin、tan、tin、vn、ybn、zrn、sion、alon或其混合物形成。
此時(shí),所述有機(jī)發(fā)光元件200可以包括在第一電極120和第二電極180之間去除除了空穴輸送層135、發(fā)光輔助層140和有機(jī)發(fā)光層145以外的其余的層的結(jié)構(gòu)。此外,所述有機(jī)發(fā)光元件200在上述結(jié)構(gòu)外還可以包括空穴阻擋層、電子阻擋層和緩沖層,空穴輸送層135也可以起到電子阻擋層的作用,或電子輸送層160等也可以起到空穴阻擋層的作用。
此外,雖然未在圖1中示出,但是根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200還可以包括在第一電極120和第二電極180中的至少一者中的與有機(jī)發(fā)光層145相對(duì)的面上形成的保護(hù)層或光效率改善層(cappinglayer)。通過在與所述有機(jī)發(fā)光層145相對(duì)的面上形成的光效率改善層,可以導(dǎo)致微腔(microcavity)效果。
具體地,在根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200中,在所述第一有機(jī)發(fā)光層至第三有機(jī)發(fā)光層(145r、145g、145b)中發(fā)射的光往返于第一電極120和第二電極180之間,且可能引起干涉現(xiàn)象。此時(shí),在所述第一電極120和第二電極180之間的距離對(duì)應(yīng)于可以引起共振的距離的情況下,整數(shù)倍的波長(zhǎng)的光引起相長(zhǎng)干涉且強(qiáng)度變強(qiáng),其它波長(zhǎng)的光引起相消干涉且強(qiáng)度變?nèi)酢_@種光的往返和干涉過程稱為微腔。
其中,所述第一電極120和第二電極180之間的距離按照各子像素相當(dāng)于第一有機(jī)發(fā)光層至第三有機(jī)發(fā)光層(145r、145g、145b)中發(fā)射的光的波長(zhǎng)的整數(shù)倍。下文,參照?qǐng)D2,說明利用發(fā)光輔助層140的厚度使在有機(jī)發(fā)光層145中發(fā)射的光的光路徑長(zhǎng)度(opticalpathlength)按照各子像素而不同。
圖2是示出根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光輔助層的厚度的視圖。參照?qǐng)D2,在有機(jī)發(fā)光層145和空穴輸送層135之間布置發(fā)光輔助層140。
具體地,在第一有機(jī)發(fā)光層145r和空穴輸送層135之間布置第一發(fā)光輔助層140r’和第三發(fā)光輔助層140b’。而且,在所述第二有機(jī)發(fā)光層145g和空穴輸送層135之間布置第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’。此外,在所述第三有機(jī)發(fā)光層145b和空穴輸送層135之間布置第三發(fā)光輔助層140b’。
所述發(fā)光輔助層140可以是用于調(diào)整有機(jī)發(fā)光層145的各顏色的共振距離的層。為了在第一子像素至第三子像素(sp1、sp2、sp3)中調(diào)節(jié)紅色發(fā)光和綠色發(fā)光的共振距離以及電子和空穴再結(jié)合的區(qū)域,所述第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’形成為分別具有合適的厚度。此時(shí),為了調(diào)整各顏色的共振距離而可以添加所述第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’。
此外,在第一有機(jī)發(fā)光層145r和空穴輸送層135之間布置的第一發(fā)光輔助層140r’的厚度t1和第三發(fā)光輔助層140b’的厚度t3的和可以與在第一有機(jī)發(fā)光層145r和空穴輸送層135之間僅布置第一發(fā)光輔助層140r’的情況下的第一發(fā)光輔助層140r’的厚度t1相同或基本上相同。
此外,在所述第二有機(jī)發(fā)光層145g和空穴輸送層135之間布置的第二發(fā)光輔助層140g’的厚度t2和第三發(fā)光輔助層140b’的厚度t3的和可以與在第二有機(jī)發(fā)光層145g和空穴輸送層135之間僅布置第二發(fā)光輔助層140g’的情況下的第二發(fā)光輔助層140g’的厚度t2相同或基本上相同。
此外,由于所述第三發(fā)光輔助層140b’同時(shí)布置在第一子像素sp1、第二子像素sp2和第三子像素sp3中,因此,所發(fā)射的光的波長(zhǎng)的大小最大的第一發(fā)光輔助層140r’的厚度t1可以形成為比波長(zhǎng)大小相對(duì)小的第二發(fā)光輔助層140g’的厚度t2厚。此時(shí),所述第一發(fā)光輔助層140r’的厚度可以為約
所述第二發(fā)光輔助層140g’可以比第三發(fā)光輔助層140b’厚。其中,所述第三發(fā)光輔助層140b’可以為約
此外,在根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200中,利用發(fā)光輔助層140的厚度,按照各子像素使在有機(jī)發(fā)光層145中發(fā)射的光的光路徑長(zhǎng)度(opticalpathlength)不同,從而可以實(shí)現(xiàn)微腔(microcavity)效果。
上述根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200的第二子像素(例如,綠色子像素)具有亮度-電流效率特性優(yōu)異的效果。具體地,這是因?yàn)?,通過具有如圖1所示的根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200的結(jié)構(gòu),不僅能夠滿足微腔效果,而且在能級(jí)方面,從第一電極120通過空穴輸送層135,按照第三發(fā)光輔助層140b’、第二發(fā)光輔助層140g’的順序,根據(jù)homo能級(jí),能夠分階段有效地輸送空穴。
接著,參照?qǐng)D3,如下說明根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的部件的homo能級(jí)。圖3是示出根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件中空穴輸送層和發(fā)光輔助層的homo能級(jí)的視圖。
參照?qǐng)D3,發(fā)光輔助層140可以具有輔助空穴輸送層135按各顏色輸送空穴的作用。而且,為了輔助按各顏色輸送空穴,第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’可以形成為分別具有合適的能級(jí)、例如最高占據(jù)分子軌道(highestoccupiedmolecularorbital,homo)能級(jí)。
具體地,在所述空穴輸送層135和第一有機(jī)發(fā)光層145r之間布置的第一發(fā)光輔助層140r’的homo能級(jí)(h2)可以比所述空穴輸送層135的homo能級(jí)(h1)大。此外,在所述空穴輸送層135和第二有機(jī)發(fā)光層145g之間布置的第二發(fā)光輔助層140g’的homo能級(jí)(h3)可以比所述空穴輸送層135的homo能級(jí)(h1)大。而且,在所述空穴輸送層135和第三有機(jī)發(fā)光層145b之間布置的第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)(h4)可以比所述空穴輸送層135的homo能級(jí)(h1)大。
也就是說,所述發(fā)光輔助層140的homo能級(jí)(h2、h3、h4)可以比所述空穴輸送層135的homo能級(jí)(h1)大。
此外,在所述空穴輸送層135和第三發(fā)光輔助層140b’之間的區(qū)域中布置的第二發(fā)光輔助層140g’的homo能級(jí)(h3)可以以比第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)(h4)大的方式形成。也就是說,所述第二發(fā)光輔助層140g’的homo能級(jí)(h3)可以比所述第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)(h4)大。
此外,在所述空穴輸送層135和第三發(fā)光輔助層140b’之間的區(qū)域中布置的第一發(fā)光輔助層140r’的homo能級(jí)(h2)可以以比第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)(h4)大的方式形成。也就是說,所述第一發(fā)光輔助層140r’的homo能級(jí)(h2)可以比所述第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)(h4)大。
也就是說,所述第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)(h4)可以比所述空穴輸送層135的homo能級(jí)(h1)大,且比所述第二發(fā)光輔助層140g’的homo能級(jí)(h3)或第一發(fā)光輔助層140r’的homo能級(jí)(h2)小。
此外,所述第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’的材料可以是滿足能級(jí)的上述空穴輸送材料。此時(shí),可以從有機(jī)發(fā)光元件的第一電極通過所述空穴輸送層135按照第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’的順序輸送空穴。
具體地,所述空穴輸送層135和第一發(fā)光輔助層140r’的homo能級(jí)的差(△homo=h2-h1)以及所述空穴輸送層135和第二發(fā)光輔助層140g’的homo能級(jí)的差(△homo=h3-h1)與所述空穴輸送層135和第三發(fā)光輔助層140b’的homo能級(jí)的差(△homo=h4-h1)相比較大,因此與從有機(jī)發(fā)光元件的第一電極通過空穴輸送層135首先直接向第一發(fā)光輔助層140r’或第二發(fā)光輔助層140g’輸送空穴的情況相比,首先向所述第三發(fā)光輔助層140b’輸送空穴的效率會(huì)更高。
相反,由于homo能級(jí)是所述空穴輸送層135、第三發(fā)光輔助層140b’、第二發(fā)光輔助層140g’和第一發(fā)光輔助層140r’的順序,因此能夠從有機(jī)發(fā)光元件的第一電極通過空穴輸送層135,按照第三發(fā)光輔助層140b’、第二發(fā)光輔助層140g’和第一發(fā)光輔助層140r’的順序,根據(jù)homo能級(jí),分階段有效地輸送空穴。
上述根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件與根據(jù)對(duì)比例的有機(jī)發(fā)光元件進(jìn)行如下比較。圖4是根據(jù)對(duì)比例的有機(jī)發(fā)光元件的截面圖。
參照?qǐng)D4,根據(jù)對(duì)比例的有機(jī)發(fā)光元件300除了按照各子像素在第一發(fā)光輔助層240r’、第二發(fā)光輔助層240g’和第三發(fā)光輔助層240b’上布置第一有機(jī)發(fā)光層245r、第二有機(jī)發(fā)光層245g和第三有機(jī)發(fā)光層245b之外,可以與參照?qǐng)D1說明的根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件相同。
因此,在根據(jù)homo能級(jí)的空穴的輸送能力或空穴的移動(dòng)能力(holemobility)方面,與如圖3所示在第一發(fā)光輔助層140r’、第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’上布置第一有機(jī)發(fā)光層145r、第二有機(jī)發(fā)光層145g和第三有機(jī)發(fā)光層145b的結(jié)構(gòu)相比時(shí),上述根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200從空穴輸送層135通過第二發(fā)光輔助層140g’和第三發(fā)光輔助層140b’向第二有機(jī)發(fā)光層145g輸送空穴,或通過第一發(fā)光輔助層140r’和第三發(fā)光輔助層140b’向第一有機(jī)發(fā)光層145r輸送空穴,因此可以提高空穴的移動(dòng)能力。
此外,根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200可以利用真空沉積法進(jìn)行制造。包括空穴輸送層135、發(fā)光輔助層140和有機(jī)發(fā)光層145的有機(jī)物層中的一部分可以使用各種高分子材料,從而可以不通過真空沉積法,而是通過溶液工藝或溶劑工藝(solventprocess),例如旋涂工藝、噴嘴印刷工藝、噴墨印刷工藝、狹縫式涂布工藝、浸涂工藝、卷對(duì)卷工藝、刮涂工藝、絲網(wǎng)印刷工藝、或熱轉(zhuǎn)印法等方法來制造更少數(shù)量的層。
包括所述空穴輸送層135、發(fā)光輔助層140和有機(jī)發(fā)光層145的有機(jī)物層可以通過各種方法形成,但本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍不受限于其形成方法。
以下,說明根據(jù)真空沉積法的、根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法。在根據(jù)真空沉積法的、根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中,各層的材料或厚度等可以與參照?qǐng)D1至圖3的說明相同。
上述根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件可以利用總5個(gè)掩膜進(jìn)行制造。這種結(jié)構(gòu)參照?qǐng)D5a至圖5g進(jìn)行如下說明。圖5a至圖5g是示出根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的制造方法的視圖。
參照?qǐng)D5a至圖5g,根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件可以僅利用總5個(gè)掩膜(第一掩膜至第五掩膜)按子像素形成發(fā)光輔助層140和有機(jī)發(fā)光層145。具體地,在以第一子像素至第三子像素(sp1、sp2、sp3)區(qū)分的基板100上形成所述發(fā)光輔助層140時(shí),使用總2個(gè)掩膜,形成布置在所述發(fā)光輔助層140上的有機(jī)發(fā)光層145時(shí),使用總3個(gè)掩膜,從而根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件可以通過總5個(gè)掩膜形成。
尤其是,所述發(fā)光輔助層140中的第三發(fā)光輔助層140b’被第一子像素至第三子像素(sp1、sp2、sp3)共有,從而可以省略所述第三發(fā)光輔助層140b’的圖案化工藝,因此在根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的制造工藝中可以僅使用5個(gè)掩膜。
此外,在圖4中所示的根據(jù)對(duì)比例的有機(jī)發(fā)光元件300,具有按照各像素在第一發(fā)光輔助層240r’、第二發(fā)光輔助層240g’和第三發(fā)光輔助層240b’上布置第一有機(jī)發(fā)光層245r、第二有機(jī)發(fā)光層245g和第三有機(jī)發(fā)光層245r的結(jié)構(gòu),在制造這種結(jié)構(gòu)時(shí),需要使用總6個(gè)掩膜。然而,在制造參照?qǐng)D5a至圖5g說明的根據(jù)一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件200時(shí),僅使用總5個(gè)掩膜(第一掩膜至第五掩膜),因此提高工藝效率,且能夠?qū)崿F(xiàn)包括有機(jī)發(fā)光元件200的有機(jī)發(fā)光顯示裝置的大型化。
接著,參照?qǐng)D6,如下說明根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件。圖6是根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件的截面圖。
參照?qǐng)D6,根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件包括在基板上的兩個(gè)以上的子像素(a、b)。而且,各個(gè)子像素(a、b)可以包括:第一電極;在所述第一電極上布置成與第一電極相互面對(duì)的第二電極;在所述第一電極和第二電極之間布置在兩個(gè)以上的子像素中的不同顏色的兩個(gè)以上的有機(jī)發(fā)光層345;在所述第一電極和有機(jī)發(fā)光層345之間布置的空穴輸送層335;在所述空穴輸送層335和有機(jī)發(fā)光層345之間布置的發(fā)光輔助層340。
此時(shí),所述發(fā)光輔助層350可以包括:在兩個(gè)以上的子像素(a、b)中的至少一個(gè)以上的子像素(a、b)中分別布置的單獨(dú)的發(fā)光輔助層340a’;以及布置在所述單獨(dú)的發(fā)光輔助層340a’上且同時(shí)布置在所述兩個(gè)以上的子像素(a、b)中的共同發(fā)光輔助層340b’。
雖然在圖6中示出了一個(gè)像素p由兩個(gè)子像素(a、b)構(gòu)成的結(jié)構(gòu),但是根據(jù)另一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光元件不限于此,構(gòu)成一個(gè)像素p的子像素可以由2個(gè)至4個(gè)構(gòu)成。
其中,在構(gòu)成一個(gè)像素p的子像素為3個(gè)的情況下,相應(yīng)的有機(jī)發(fā)光元件與參照?qǐng)D1說明的有機(jī)發(fā)光元件200相同。而且,在一個(gè)像素p由4個(gè)子像素構(gòu)成的情況下,相當(dāng)于在參照?qǐng)D1說明的有機(jī)發(fā)光元件200中添加一個(gè)子像素(例如,白色子像素)的有機(jī)發(fā)光元件。
此外,有機(jī)發(fā)光層可以包括在2個(gè)至4個(gè)子像素中分別配置的2個(gè)至4個(gè)有機(jī)發(fā)光層。其中,在一個(gè)像素p由2個(gè)子像素構(gòu)成的情況下,如圖6所示,有機(jī)發(fā)光層345可以包括第一有機(jī)發(fā)光層345a和第二有機(jī)發(fā)光層345b。
而且,發(fā)光輔助層340可以包括在2個(gè)至4個(gè)子像素中同時(shí)配置的共同的發(fā)光輔助層和在1個(gè)至3個(gè)子像素中分別配置的1個(gè)至3個(gè)單獨(dú)的發(fā)光輔助層。
接著,參照?qǐng)D7如下說明可以應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示裝置。圖7是可以應(yīng)用實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示裝置的概念圖。
參照?qǐng)D7,可以應(yīng)用本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示裝置500包括:n個(gè)柵極線gl1、...、gln(n:自然數(shù))沿第一方向(例如,水平方向)形成,且m個(gè)數(shù)據(jù)線dl1、...、dlm(m:自然數(shù))沿與第一方向交叉的第二方向(例如,豎直方向)形成的顯示面板510;驅(qū)動(dòng)m個(gè)數(shù)據(jù)線dl1、...、dlm的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部520;依次驅(qū)動(dòng)n個(gè)柵極線gl1、...、gln的柵極驅(qū)動(dòng)部530;以及控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部520和柵極驅(qū)動(dòng)部530的定時(shí)控制器540等。
在顯示面板510中,一個(gè)數(shù)據(jù)線與一個(gè)以上的柵極線交叉,在每個(gè)交叉點(diǎn)處,子像素(sp:subpixel)以矩陣形式形成。依據(jù)該多個(gè)子像素,多個(gè)像素以矩陣形式布置在顯示面板510中。
此外,定時(shí)控制器540根據(jù)在各幀中實(shí)現(xiàn)的定時(shí)開始掃描,將從接口輸入的圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部520中使用的數(shù)據(jù)信號(hào)形式,輸出轉(zhuǎn)換后的圖像數(shù)據(jù)(data),配合掃描在合適的時(shí)間控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。
為了控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部520和柵極驅(qū)動(dòng)部530,這種定時(shí)控制器540可以輸出數(shù)據(jù)控制信號(hào)(dcs:datacontrolsignal)、柵極控制信號(hào)(gcs:gatecontrolsignal)等各種控制信號(hào)。
而且,柵極驅(qū)動(dòng)部530根據(jù)定時(shí)控制器540的控制,將接通(on)電壓或斷開(off)電壓的掃描信號(hào)依次供給到n個(gè)柵極線gl1、...、gln,從而依次驅(qū)動(dòng)n個(gè)柵極線gl1、...、gln。
數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部520根據(jù)定時(shí)控制器540的控制,將輸入的圖像數(shù)據(jù)(data)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未圖示)中,若特定的柵極線接通,則將相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)(data)轉(zhuǎn)換成模擬形式的數(shù)據(jù)電壓(vdata),并供給至m個(gè)數(shù)據(jù)線dl1、...、dlm,從而驅(qū)動(dòng)m個(gè)數(shù)據(jù)線dl1、...、dlm。
此外,圖7所示的有機(jī)發(fā)光顯示裝置500可以包括電子裝置,所述電子裝置包括具有上述本發(fā)明的有機(jī)發(fā)光元件200、300的有機(jī)發(fā)光顯示面板510和控制所述有機(jī)發(fā)光顯示面板510的控制部。此時(shí),電子裝置可以為當(dāng)前或?qū)淼挠芯€/無線通信終端,包括手機(jī)等移動(dòng)通信終端、pda(個(gè)人數(shù)字助理)、電子詞典、pmp(個(gè)人多媒體播放器)、遙控器、導(dǎo)航、游戲機(jī)、各種tv、各種計(jì)算機(jī)等所有的電子裝置。
接著,如下說明上述有機(jī)發(fā)光顯示面板的像素結(jié)構(gòu)。圖8是示出圖7的有機(jī)發(fā)光顯示面板的像素結(jié)構(gòu)的視圖。參照?qǐng)D7和圖8,在顯示面板510上以矩陣形式布置i行j列像素pij(i=1、2、...,j=1、2,...)。
各像素pij可以包括3個(gè)子像素。也就是說,各像素pij可以包括紅色子像素r、綠色子像素g和藍(lán)色子像素b。其中,可以對(duì)各像素pij的形狀和布置、子像素的個(gè)數(shù)進(jìn)行各種變更,還可以包括顯示白色的白色子像素等其它像素。
此外,有機(jī)發(fā)光顯示面板510的各像素pij在第一子像素r、第二子像素g和第三子像素r中分別包括具有源極、漏極、柵極和有源層的驅(qū)動(dòng)晶體管。
此外,各像素pij在基板上發(fā)射不同顏色的光,且包括圖1所示的有機(jī)發(fā)光元件200。此時(shí),在所述第一子像素r、第二子像素g和第三子像素r中布置的各個(gè)有機(jī)發(fā)光元件的第一電極可以電連接至驅(qū)動(dòng)晶體管的源極和漏極中的一者。
此外,各像素pij可以在驅(qū)動(dòng)晶體管中包括切換數(shù)據(jù)電壓的切換晶體管(switchingtransistor)和在一定時(shí)段(例如一個(gè)子幀)期間維持該數(shù)據(jù)電壓的存儲(chǔ)晶體管(storagecapacitor,cst)。
此外,在本發(fā)明的上述實(shí)施例中,有機(jī)發(fā)光顯示裝置及其有機(jī)發(fā)光元件具有在制造時(shí)使發(fā)光區(qū)域的圖案化工藝最小化的效果。
有機(jī)發(fā)光元件的制造評(píng)估
[實(shí)施例]
首先,在形成在玻璃基板上的ito層(陽(yáng)極)上真空沉積4,4',4”-三[2-萘基(苯基)氨基]三苯胺(簡(jiǎn)稱為2-tnata)膜,從而形成100nm厚度的空穴注入層后,在空穴注入層上使用上述化學(xué)式1至化學(xué)式4的化合物(例如,p2-41)作為空穴輸送化合物進(jìn)行1200nm的厚度的真空沉積,從而形成空穴輸送層。
此后,在空穴輸送層上使用上述化學(xué)式1至化學(xué)式4的化合物(例如,p2-41)形成滿足圖2和圖3的厚度條件的、布置在第一子像素中的第一發(fā)光輔助層(紅色發(fā)光輔助層)和布置在第二子像素中的第二發(fā)光輔助層(綠色發(fā)光輔助層)。此后,在第一發(fā)光輔助層和第二發(fā)光輔助層上使用上述化學(xué)式5至化學(xué)式7的化合物(例如,p3-51)形成滿足圖2和圖3的厚度條件的、同時(shí)布置在第一子像素至第三子像素中的第三發(fā)光輔助層(藍(lán)色發(fā)光輔助層)。
在第三發(fā)光輔助層的上部以200nm(慘雜劑濃度5%)的厚度沉積布置在第一子像素中的第一有機(jī)發(fā)光層(紅色有機(jī)發(fā)光層)、以400nm(慘雜劑濃度10%)的厚度沉積布置在第二子像素中的第二有機(jī)發(fā)光層(綠色有機(jī)發(fā)光層)、以400nm(慘雜劑濃度2%)的厚度沉積布置在第三子像素中的第三有機(jī)發(fā)光層(藍(lán)色有機(jī)發(fā)光層)。接著,作為電子輸送層形成300nm厚度的三(8-羥基喹啉)鋁(以下簡(jiǎn)稱為的alq3)膜。此后,作為電子注入層,沉積5nm厚度的作為鹵化堿金屬的lif,接著沉積150nm厚度的al用作陰極,從而制造有機(jī)發(fā)光元件。
所述第一有機(jī)發(fā)光層使用bebq2,作為慘雜劑使用(pig)2ir(acac)[雙-(1-苯基異喹啉)銥(ⅲ)乙酰丙酮],所述第二有機(jī)發(fā)光層使用cbp[4,4'-n,n'-二咔唑-聯(lián)苯],作為慘雜劑使用ir(ppy)3[三(2-苯基吡啶)-銥]材料,所述第三有機(jī)發(fā)光層作為主材料使用9,10-二(萘-2-基)蒽,作為慘雜劑使用bd-052x(idemitsukosan)材料。
[對(duì)比例]
在上述有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中,除了使用比較化合物1和比較化合物2作為第三發(fā)光輔助層外,使用與所述實(shí)施例相同的方法來制造有機(jī)發(fā)光元件。
此外,在上述有機(jī)發(fā)光元件的制造方法中,除了將用作第一發(fā)光輔助層和第二發(fā)光輔助層的p2-41作為比較化合物3用作第三發(fā)光輔助層外,使用與所述實(shí)施例相同的方法來制造有機(jī)發(fā)光元件。結(jié)果是,在該對(duì)比例中,將與第一發(fā)光輔助層和第二發(fā)光輔助層相同的化合物用作第三發(fā)光輔助層,從而用僅厚度不同的相同化合物來制備有機(jī)發(fā)光元件。
向通過本發(fā)明的實(shí)施例和對(duì)比例制備的有機(jī)發(fā)光元件施加正向dc偏壓,并利用photoresearch公司的pr-650測(cè)量電致發(fā)光(el)特性,對(duì)其測(cè)量結(jié)果,分別以700cd(坎德拉)/m2(藍(lán)色)、9000cd/m2(綠色)、3700cd/m2(紅色)的基準(zhǔn)亮度,通過mcscience公司制造的壽命測(cè)量設(shè)備測(cè)量t95壽命,其測(cè)量結(jié)果如下表1(藍(lán)色)、表2(綠色)、表3(紅色)。此時(shí),實(shí)施例中的具體化合物示意性地示出p3-51和p2-41。但是其它化合物也呈現(xiàn)類似的測(cè)量結(jié)果。在表1至表3中,比較化合物3(p2-41)使用與第一發(fā)光輔助層和第二發(fā)光輔助層相同的化合物作為第三發(fā)光輔助層,因此對(duì)應(yīng)于相同化合物僅厚度不同的有機(jī)發(fā)光元件。
[表1]
[表2]
[表3]
圖9至圖11是將表1(藍(lán)色)、表2(綠色)、表3(紅色)的測(cè)量結(jié)果中的驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率以及壽命分別用曲線圖表示的視圖。在圖9至圖11中,作為對(duì)比例將比較化合物3(p2-41)的有機(jī)發(fā)光元件示出為p2-41。
從所述圖9至圖11的測(cè)量結(jié)果可知,相比使用比較化合物1和比較化合物2的有機(jī)發(fā)光元件,使用根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的化合物的有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光效率和壽命顯著改善。此外,相比使用與第一發(fā)光輔助層和第二發(fā)光輔助層相同的化合物作為第三發(fā)光輔助層從而采用僅厚度不同的相同化合物的有機(jī)發(fā)光元件,使用根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的化合物的有機(jī)發(fā)光元件的發(fā)光效率和壽命顯著改善。
尤其是,確認(rèn)到,作為同時(shí)布置在第一子像素至第三子像素中的第三發(fā)光輔助層的材料的本發(fā)明的化學(xué)式5至化學(xué)式7的化合物可以作為紅色子像素、綠色子像素和藍(lán)色子像素的共同電子阻擋層的材料,此外,呈現(xiàn)出高的壽命改善效果。
也就是說,根據(jù)上述實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光顯示裝置及其有機(jī)發(fā)光元件具有能夠提高發(fā)光性能(高效率化)且顯著改善壽命(長(zhǎng)壽命化)的效果。
即使以上說明成構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例的所有構(gòu)成要素結(jié)合為一體或結(jié)合實(shí)施,但本發(fā)明不一定受限于這些實(shí)施例。也就是說,若在本發(fā)明的目標(biāo)范圍內(nèi),則還可以選擇性地結(jié)合所有構(gòu)成要素中的一者以上并進(jìn)行實(shí)施。上述說明僅示例性地說明了本發(fā)明的技術(shù)思想,在不脫離本發(fā)明的本質(zhì)特征的范圍內(nèi),本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改和變型。本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書來解釋,其等同范圍內(nèi)的所有技術(shù)思想應(yīng)解釋為包含在本發(fā)明的權(quán)利范圍內(nèi)。